核電廠數(shù)字化儀控系統(tǒng)I/O卡件備件數(shù)量優(yōu)化

張 磊，夏林路，周世梁，陳浠毓

核電廠數(shù)字化儀控系統(tǒng)I/O卡件備件數(shù)量優(yōu)化

張 磊1，夏林路1，周世梁1，陳浠毓2

（1. 華北電力大學(xué) 核科學(xué)與工程學(xué)院，北京 102206；2. 中國核電工程有限公司，北京 100840）

數(shù)字化儀控系統(tǒng)（DCS）是核電廠的神經(jīng)中樞，是一種以微處理器為基礎(chǔ)，采用控制功能分散顯示、操作集中、兼顧分而自治和綜合協(xié)調(diào)的設(shè)計(jì)原則的儀表控制系統(tǒng)，它對機(jī)組的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行起著至關(guān)重要的作用。I/O卡件是DCS與現(xiàn)場儀表交互的關(guān)鍵部件，當(dāng)I/O卡件出現(xiàn)故障時(shí)，需要及時(shí)更換，所以I/O卡件需要一定數(shù)量的備件。如果備件過少，系統(tǒng)可用率達(dá)不到要求，反之會(huì)導(dǎo)致總費(fèi)用過高?；隈R爾可夫模型，提出了一種可用率約束條件下，考慮共因失效的I/O卡件備件數(shù)量優(yōu)化方法。并采用概率檢測器PRSIM實(shí)現(xiàn)了對馬爾可夫模型的定量分析，得出了滿足可用率的約束條件的最少備件數(shù)，達(dá)到降低核電廠DCS運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用的同時(shí)，保證其安全可靠運(yùn)行的優(yōu)化效果。

I/O卡件；馬爾可夫模型；共因失效；備件數(shù)量；PRISM

核電廠DCS是核電廠的“神經(jīng)系統(tǒng)”，它是以計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)通訊為基礎(chǔ)的分布式控制系統(tǒng)，它對于核電廠的安全運(yùn)行至關(guān)重要[1]。在核電廠儀控系統(tǒng)中I/O卡件幾乎包含了所有常規(guī)卡件，如模擬量輸入（包括差分輸入、熱電偶和電阻溫度傳感器）、模擬量輸出、數(shù)字量輸入、轉(zhuǎn)速、速度傳感器的輸入和脈沖計(jì)數(shù)等[2]。整個(gè)儀控系統(tǒng)中，一般I/O卡件故障率相對較高，常見的失效模式有電極開路或時(shí)通時(shí)斷、點(diǎn)擊短路、可焊接性差、無法工作等?！?br>